Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-07-17T13:14:38Z No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-07-19T12:11:05Z (GMT) No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-19T12:11:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 IgorAndreyAiresSoares_TESE.pdf: 4020193 bytes, checksum: 7f356c7652765b0b2170852d29cba9b6 (MD5) Previous issue date: 2016-11-29 / A preocupa??o com o meio ambiente e a busca por fontes renov?veis de energias t?m impulsionado a busca por alternativas que possam substituir, ao menos parcialmente, os combust?veis f?sseis. Dentre as op??es ambientalmente vi?veis est? o biodiesel, que vem sendo produzido em larga escala. Por?m, um fator preocupante frente ao crescimento da produ??o desse combust?vel ? o destino da glicerina gerada no processo, o que torna imperiosa a busca por novas aplica??es para este coproduto. Al?m das fontes de energia, outro recurso natural cada vez mais limitado ? a ?gua. A sua utiliza??o requer cada vez mais racionalidade, principalmente na irriga??o, atividade que demanda a maior vaz?o e onde ocorrem perdas consider?veis, sendo necess?rias pesquisas para a maximiza??o da efici?ncia de sua utiliza??o para este fim. Nesse contexto, um incremento na efici?ncia da irriga??o pode se dar atrav?s do uso de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados. Assim, este trabalho tem como objetivo usar a glicerina na obten??o de sistemas microemulsionados e nanoemulsionados e avaliar a viabilidade de uso destes na reten??o de umidade no solo. A pesquisa foi desenvolvida em tr?s etapas. Na etapa I, nanoemuls?es foram obtidas a partir de dois sistemas microemulsionados: sistema A, composto por UNTL-90, ?leo de coco e glicerina + ?gua 1:1, e sistema B, composto por UNTL-90, ?leo de pinho e glicerina + ?gua 1:1. Para cada sistema, escolheu-se um ponto de microemuls?o contendo 15% de tensoativo, 2% fase ?leo e 83% de fase polar. Destes pontos foram realizadas nove dilui??es de cada sistema para caracteriza??o e aplica??o, sempre comparando os comportamentos com a ?gua e a microemuls?o de origem. A caracteriza??o dos sistemas A e B foi realizada atrav?s dos seguintes estudos: aspecto visual, di?metro de got?culas, reologia, pH e tens?o superficial. Na etapa II, a reten??o de umidade no solo foi verificada pelo m?todo tradicional, atrav?s da diferen?a de massas entre o solo seco, o solo ?mido e ap?s a secagem em estufa. Amostras de solo foram submetidas ? aplica??o de microemuls?o e nanoemuls?o e secas em estufa a: 50?C com avalia??es ap?s 24, 48, 72, 144 e 240 horas de secagem; 105?C, avaliados ap?s 24 e 48 horas; e em vasos, que ficaram expostos ? temperatura ambiente e tiveram a reten??o de umidade avaliada aos 5 e 8 dias ap?s a aplica??o. Na etapa III foi verificada a interfer?ncia dos sistemas no desenvolvimento inicial de plantas, cujas avalia??es foram realizadas na pr?-emerg?ncia e na p?s-emerg?ncia, onde as microemuls?es e nanoemuls?es s? foram aplicadas 10 dias ap?s a emerg?ncia das plantas. O tipo de ?leo vegetal utilizado influenciou nas caracter?sticas das nanoemuls?es obtidas. Para ambos os sistemas, o di?metro de got?culas variou em fun??o da concentra??o de tensoativo, com valores entre 14 e 31,8 nm para nanoemuls?es A e entre 14,9 e 127,8 para nanoemuls?es B. As nanoemuls?es B s?o mais viscosas e apresentam comportamento mais pr?ximo de um fluido Newtoniano quando comparadas ?s nanoemuls?es A. Quanto ao pH, a nanoemuls?o A apresenta valores entre 5,4 e 5,8 e nanoemuls?es B entre 3,8 e 4,5. A tens?o superficial dos sistemas nanoemulsionados aumentou em fun??o da concentra??o do tensoativo, com valores entre 41,6 e 47,7 dynas/cm para nanoemuls?es A e entre 32 e 51,2 dynas/cm para as nanoemuls?es B. Para todas as condi??es de tempo e temperatura estudadas, as nanoemuls?es propocionaram a reten??o de umidade no solo, e esta aumenta em fun??o da concentra??o dos constituintes, com maiores valores para a microemuls?o de origem, com porcentagem de reten??o acima de 90%. A germina??o de sementes foi 100% afetada pelas nanoemuls?es. Observou-se que as nanoemuls?es com menores concentra??es de tensoativo n?o causaram danos ?s plantas, sendo estas uma alternativa vi?vel para a reten??o de umidade no solo. / Environmental concerns and the demand for renewable sources of energy have driven the search for alternatives that may replace, at least partially, the use of fossil fuels. Among the viable options is the biodiesel, which has been produced on a large scale. However, with the increased use of biodiesel, scientists face a new challenge: finding alternatives to the use of Glycerin generated in the process. In light of this challenge, it is imperative to find new applications for this co-product. Water is another natural resource which availability that is becoming increasingly limited. Its proper use requires efficient strategies to avoid waste. Irrigation activities consume large amounts of water and it is responsible for a great percentage of its waste. Strategies related to water conservation in irrigation processes are imperative. This high consumption activity problem imposes the search for more efficient processes. In this context, this research proposes an increase in irrigation efficiency by using microemulsioned and nanoemulsioned systems. It also assesses the feasibility of using the abovementioned systems to retain moisture in the soil. The experiments were carried out in three stages. In step I, nanoemulsions were obtained from two microemulsioned systems. The first system (A) was composed of UNTL-90, coconut oil, and Glycerin + water 1:1. The second one (B) was composed of UNTL-90, pine oil, and Glycerin + water 1:1. For each system, a microemulsion point containing surfactant (15%), oil phase (2%), and polar phase (83%) was chosen. From these points, nine dilutions of each system were made to characterize and observe the application, always comparing the results against the original behaviors with water and microemulsions. The characterization of systems A and B obtained was performed through the following studies: visual aspect, droplet diameter, rheology, pH, and surface tension. In stage II, the moisture retention in the soil was checked using a traditional method, comparing the mass difference between dry soil, moist soil, and soil after drying in an oven. Soil samples were subjected to the application of micro and nanoemulsions, and dried in an oven at 50? C with evaluations after 24, 48, 72, 144 and 240 hours of drying. The assessment at 105? C was performed after 24 and 48 hours. At last, the evaluation of the soil dried in pots at room temperature had their moisture retention evaluated 5 and 8 days after application. Step III assessed system interference in the early plant development. At this stage, evaluations were performed on pre and post-emergence. Considering post-emergence when micro and nanoemulsions were applied only 10 days after the emergence of plants. The type of vegetable oil used influenced the characteristics of nanoemulsions obtained. For both systems, the droplet diameter varied based on the concentration of surfactant, with values between 14 and 31.8 nm to nanoemulsions A, and between 14.9 and 127.8 to nanoemulsions B. Nanoemulsions B are more viscous and exhibit a behavior closer to a Newtonian fluid when compared to the nanoemulsions A. As for pH, nanoemulsion A introduced values between 5.4 and 5.8 and nanoemulsions B had values between 3.8 and 4.5. The surface tension of the nanoemulsioned systems increased as a function of the concentration of the surfactant, with values between 41.6 and 47.7 dynam/cm for nanoemulsions A, and between 32 and 51.2 dynam/cm for nanoemulsions B. Nanoemulsioned let to soil moisture retention at all times and temperature conditions studied. The amount of moisture retained increased based on constituent concentration, with higher values (above 90%) for the original microemulsion, The germination of seeds was affected at 100% by nanoemulsions. However, nanoemulsions with lower concentrations of surfactant did not cause damage to the plants, being a viable alternative to promote moisture retention in the soil.

Eucalyptus plantations have increased significantly in recent times, but the productivity of forests are very sensitive to the availability of natural resources such as water, nutrients and light. In order to assess the water dynamics and characterize water flows in soil in a eucalyptus plantation in replacement of native grassland, there was a study in the city of São Francisco de Assis, RS, located in the “Bioma Pampa. Different densities were evaluated: 3,5x3,5m; 3,5x1,75m; 1,75x1,75m and 1,75x0,75m. The overall distribution of rainfall internal precipitation, straining the trunk interception losses of the canopy the and soil volumetric water content were evaluated during a period of one year. Three pluviometers were installed in the field area to measure and collect global precipitation. To measure the internal precipitation, 36 pluviometers were installed inside the plantation and 36 collectors were used (in selected trees) to determine the stemflow. The soil volumetric water content was monitored continuously to a depth of 2.10 m, using an automated TDR. The evapotranspiration was determined by the water balance equation, using the mass conservation method. The relationship between the biomass increase and the water amount transpired in different planting spacing, allow estimating the efficiency of water use by eucalyptus trees. The effective rainfall is higher in a narrower spacing plant, due to the increased water intake by stemflow, which results in lower treetop interception. The interception rate is lower in higher rainfall and decreases with increasing density of trees in the settement. The average evapotranspiration ranged from 4.0 to 4.5 mm day-1, with similar values among different planting spacings and is reduced in low-rainfall periods. There were no adverse effects on water resources and soil water regime due to the eucalyptus replacing natural herbaceous vegetation reforestation in Pampa Biome, evidenced by the soil water content that never was less than the value of permanent wilting point (1.5MPa). The water efficient use of Eucalyptus dunnii with 6 years old in the “Pampa biome” region varies from 3.27 to 2.40 g L-1. / As plantações de eucalipto vêm aumentando significativamente nos últimos tempos, porém a produtividade das florestas são muito sensíveis à disponibilidade de recursos naturais como água, nutrientes e luz. Com o objetivo de avaliar a dinâmica da água e caracterizar os fluxos hídricos no solo em uma povoamento de eucalipto em substituição à vegetação de campo nativo, realizou-se um estudo no município de São Francisco de Assis, Rs, localizado no Bioma Pampa. Foram avaliadas diferentes densidades populacionais: 3,5x3,5m; 3,5x1,75m 1,75x1,75m; 1,75x0,75m. Durante o período de um ano foram avaliados a distribuição da precipitação global em precipitação interna, o escoamento pelo tronco, as perdas por interceptação do dossel, bem como o conteúdo volumétrico de água no solo. Três pluviômetros foram instalados na área de campo para medir e coletar a precipitação global. Para medir a precipitação interna, 36 pluviômetros foram instalados no interior do plantio e 36 coletores foram utilizados (em árvores selecionadas) para determinar o escorrimento pelo tronco. O conteúdo volumétrico de água do solo foi monitorado continuamente até a profundidade de 2,10m, utilizando-se sondas e TDR automatizado. A evapotranspiração das árvores foi determinada pela equação do balanço hídrico, através do método da conservação de massas. A relação entre o incremento da biomassa aérea e o volume de água evapotranspirada nos diferentes espaçamentos de plantio, permitiu estimar a eficiência do uso da água pelas árvores de eucalipto. A precipitação efetiva é maior em espaçamentos mais adensados, em função da maior entrada de água pelo escoamento pelo tronco, o que resulta em menor interceptação pelas copas das árvores. A taxa de interceptação é menor em precipitações maiores e diminui com o aumento da densidade de árvores no povoamento. A evapotranspiração média variou de 4,0 a 4,5mm/dia, com valores muito próximos entre os diferentes espaçamentos sendo reduzida nas épocas de menor precipitação. Não houve nenhum efeito adverso sobre os recursos hídricos e o regime da água do solo em decorrência do reflorestamento de eucalipto em substituição da vegetação herbácea natural no Bioma Pampa, comprovado pelo conteúdo de água no solo, nunca foi inferior ao valor do ponto de murcha permanente (1,5Mpa). O uso eficiente da água para Eucalyptus dunnii de 6 anos de idade na região do Bioma Pampa varia de 3,27 a 2,40 g L-1, com os maiores valores no espaçamento mais amplo.